基于准连续束缚态的超灵敏太赫兹超表面生物传感器
光学
2026-05-07 v1
摘要
太赫兹(THz)频谱范围为下一代生化传感提供了独特机遇，因其非破坏性、无标记探测能力和对分子振动的强灵敏度。然而，常规THz生物传感器仍然受到固有低品质因子和有限灵敏度的严重限制，极大地限制了其在痕量级生化和化学检测中的应用。在这里，我们报告了一种利用准连续束缚态(QBICs)具有尖锐共振和增强光-物质相互作用的超灵敏THz超表面生物传感器，以克服这些限制。作为概念验证，该器件实现了对含硫氨基酸半胱氨酸的无标记检测，具有超高灵敏度492 GHz/RIU和超低检测限低至0.00025 mg/mL。QBIC诱导的场约束与超表面结构的精心优化之间的协同作用支撑了这一性能，标志着对常规THz超表面生物传感方案的重大进步。这些结果确立了基于QBIC的超表面作为超灵敏和高精度生化和化学传感的有前景平台，对医学诊断、食品安全和环境监测具有广泛意义。
引用
@article{arxiv.2604.01772,
title = {Ultrasensitive Terahertz Metasurface Biosensor Based on Quasi-Bound States in the Continuum},
author = {Junhui Guo and Bing Dong and Eryong Zhang and Qing-An Tu and Xiaoyong He and Xichuan Wu and Mingjing Liu and Maohua Gong and Yan Meng and Xiang Xi and Hongcheng Wang and Zhen Gao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.01772},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 5 figures, 1 table